La scienza dei materiali e tecnologia dei materiali. Tecnologia dei materiali da costruzione

Specialità "Scienza dei Materiali e Tecnologia dei Materiali" è una delle discipline più importanti per quasi tutti gli studenti di ingegneria. Creazione di nuovi sviluppi che potrebbero competere nel mercato internazionale, ed è impossibile effettuare senza una conoscenza approfondita della materia.

Studiare la gamma di diverse materie prime e le proprietà dei materiali coinvolti nel corso. Varie proprietà dei materiali impiegati determinano la gamma del loro uso nella tecnica. La struttura interna del metallo o composito lega ha un impatto diretto sulla qualità del prodotto.

caratteristiche principali

La scienza dei materiali e della tecnologia dei materiali da costruzione dicono le quattro caratteristiche più importanti di qualsiasi metallo o lega. Il primo è le caratteristiche fisiche e meccaniche che prevedono qualità operativa e tecnologico dei prodotti futuri. Di base proprietà meccaniche qui è forza – colpisce direttamente l'indistruttibilità del prodotto finito sotto l'influenza dei carichi di lavoro. La dottrina della distruzione e della forza è uno dei componenti principali del corso di base "Scienza dei Materiali e Tecnologia dei Materiali". Questa scienza è la base teorica per reperire leghe strutturali rilevanti e componenti per la fabbricazione di parti con le caratteristiche di resistenza richieste. caratteristiche tecnologiche ed operative consentono di predire il comportamento del prodotto finito ai carichi di esercizio ed estreme, calcolare il carico di rottura, per valutare la durata dell'intero meccanismo.

materiali diretti

Nel corso degli ultimi secoli, il materiale di base per la produzione di macchinari è in metallo. Pertanto disciplina "Materiali" presta grande attenzione alla scienza in metallo – la scienza di metalli e loro leghe. Un grande contributo al suo sviluppo realizzato da scienziati sovietici: Anosov P. P., Kurnakov NS, Chernov D. K. e altri.

materiali Obiettivi

Fondamenti di materiali necessari per lo studio dei futuri ingegneri. Dopo tutto, lo scopo principale del l'inclusione di questa disciplina al corso di formazione è quello di formare gli studenti di ingegneria di fare la scelta giusta di materiale per prodotti progettati per estendere il periodo del loro funzionamento.

Il raggiungimento di questo obiettivo contribuirà futuri ingegneri per risolvere i seguenti problemi:

• Valutare correttamente le caratteristiche tecniche di un materiale analizzando le condizioni di fabbricazione della vita del prodotto e di servizio.
• Hanno ben formato comprensione scientifica delle reali possibilità di migliorare le proprietà metallo o lega modificando la sua struttura.
• Per conoscere tutti i modi per rafforzare materiali in grado di garantire la longevità e le prestazioni di strumenti e prodotti.
• Hanno una conoscenza avanzata dei gruppi chiave di materiali utilizzati, le caratteristiche di questi gruppi e della domanda.

conoscenze necessarie

Il corso "materiali e di ricerca di materiali da costruzione" è progettato per quegli studenti che già comprendono e possono spiegare il significato di caratteristiche quali la tensione, carico, plastica e deformazione elastica stato della materia, gli atomi della struttura cristallina dei metalli, tipi di legami chimici, le proprietà fisiche di base metalli. Durante lo studio, gli studenti ricevono una formazione di base che avranno bisogno di conquistare le discipline profilo. Naturalmente più vecchio prende in esame vari processi e tecnologie di produzione, in cui il ruolo importante svolto dalla scienza dei materiali e tecnologia dei materiali.

A chi lavorare?

La conoscenza delle caratteristiche strutturali e le specifiche dei metalli e leghe utili tecnici, ingegneri o progettisti che lavorano nel campo del funzionamento delle macchine moderne. Gli esperti nel campo delle nuove tecnologie dei materiali possono trovare il loro posto di lavoro nella progettazione, automobilistica, aerospaziale, energia, industria spaziale. Di recente, v'è una carenza di specialisti con un diploma di "scienza dei materiali e tecnologia dei materiali" nel settore della difesa e nello sviluppo dei mezzi di comunicazione.

Sviluppo di materiali

Come disciplina, il materiale è un esempio di una tipica scienza applicata, che spiega la composizione, la struttura e le proprietà dei diversi metalli e leghe in condizioni diverse.

La capacità di produrre metalli e leghe per la produzione di persona diversa acquisite nel periodo di espansione della società primitiva. Ma come scienza dei materiali separati della scienza e tecnologia dei materiali cominciarono ad essere studiati un po 'più di 200 anni fa. L'inizio del 18 ° secolo – il periodo delle scoperte dei francesi scienziato scienziato Reaumur, che per primo ha cercato di studiare la struttura interna del metallo. Studi simili condotti produttore inglese Grignon, nel 1775, di scrivere un breve messaggio a loro hanno rivelato una struttura colonnare, che è formata dalla solidificazione di ferro.

Nell'Impero russo, i primi lavori scientifici nel campo dei metalli appartenevano M. V. Lomonosovu, che, nella sua guida ha cercato di spiegare brevemente la natura dei vari processi metallurgici.

Un grande balzo in avanti metallurgia realizzato nei primi anni del 19 ° secolo, quando sono stati sviluppati nuovi metodi di ricerca di vari materiali. Nel 1831, le opere di P. P. Anosova hanno mostrato la possibilità di esplorare i metalli sotto il microscopio. Da allora in poi, diversi scienziati di diversi paesi trasformazioni strutturali sono stati scientificamente dimostrato di metalli quando raffreddamento continuo.

Cento anni dopo l'era di microscopi ottici ha cessato di esistere. Tecnologia dei materiali da costruzione non poteva fare nuove scoperte, con metodi obsoleti. Al posto delle apparecchiature elettroniche è l'ottica. metallurgia fisica è stato quello di ricorrere a metodi elettronici di osservazione, in particolare, la diffrazione di neutroni e diffrazione di elettroni. Con queste nuove tecnologie possono aumentare le sezioni di metalli e leghe fino a 1000 volte, il che significa che i motivi di conclusioni scientifiche diventano molto più.

informazioni teoriche sulla struttura dei materiali

Nel processo di studio della disciplina, gli studenti ricevono conoscenze teoriche sulla struttura interna di metalli e leghe. Dopo aver completato questo corso gli studenti le seguenti competenze dovrebbero essere ottenuti:

• della interna struttura cristallina dei metalli ;
• l'anisotropia e isotropia. Che cosa ha causato queste proprietà, e come può essere influenzata;
• difetti di struttura di diversi metalli e leghe;
• i metodi di indagine della struttura interna del materiale.

Lezioni pratiche sui materiali di disciplina

Materiali sedia è disponibile in ogni collegio tecnico. Durante il passaggio di un determinato corso, lo studente sta studiando le seguenti tecniche:

• Fondamenti di metallurgia – Storia e metodi moderni di produzione di leghe metalliche. La produzione di acciaio e ferro nelle moderne altiforni. La colata di acciaio e ferro, metodi per migliorare la qualità dei prodotti in acciaio. La classificazione e l'etichettatura di acciaio, le sue caratteristiche tecniche e fisiche. Fusione metalli ferrosi e loro leghe, alluminio, rame, titanio e altri metalli non ferrosi. Applicare con questa apparecchiatura.

• Materiali basi comprendono studio della fonderia di produzione, moderna la sua condizione, generali diagrammi di flusso ottenere fusioni.
• La teoria della deformazione plastica, le differenze tra deformazione a freddo e caldo, cioè indurimento, l'essenza di stampaggio a caldo, metodi stampaggio a freddo, applicazione materiali intervallo di stampaggio.
• Forgiatura: la natura del processo e le operazioni di base. Qual è la produzione di laminatoi, e dove viene utilizzato, quali attrezzature è richiesto per il noleggio e il disegno. Come ottenere prodotti finiti su queste tecnologie, e dove viene utilizzato.
• Saldatura produzione, le sue caratteristiche generali e prospettive di sviluppo, la classificazione di saldatura materiali diversi. processi fisico-chimici per le saldature di produzione.
• I materiali compositi. Plastics. I metodi per ottenere le proprietà comuni. Metodi che lavorano con materiali compositi. applicazione Outlook.

lo sviluppo moderno di materiali

Negli ultimi anni, la scienza dei materiali ha ricevuto un forte impulso allo sviluppo. La necessità di nuovi materiali ha costretto gli scienziati a pensare di ottenere un metalli puri e ultra-puri, stanno lavorando alla creazione di varie materie prime per una performance inizialmente calcolato. La moderna tecnologia dei materiali da costruzione offre l'uso di nuovi materiali per sostituire il metallo convenzionale. Maggiore attenzione all'utilizzo di plastica, ceramica, materiali compositi, che sono i parametri di resistenza, compatibili con l'hardware, ma nessuno degli inconvenienti.